Quantum internet: Ir-rivoluzzjoni li jmiss fil-komunikazzjoni diġitali

• awtur:
• isem awtur

  Quantumrun Foresight
• Lulju 19, 2022

Sommarju tal-għarfien

Filwaqt li l-internet ittrasforma s-soċjetà, jiffaċċja vulnerabbiltajiet tas-sigurtà, li jmexxi r-riċerka fl-internet quantum. Is-sistemi kwantiċi jużaw qubits, li jippermettu l-ipproċessar tal-informazzjoni b'mod fundamentalment differenti, li jippreżentaw sfidi u opportunitajiet uniċi. Skopri riċenti fl-istabbilizzazzjoni ta' stati kwantitiċi jiftħu l-bibien għall-encryption kwantistika, iwiegħdu sigurtà mtejba tad-dejta, trasferiment aktar mgħaġġel tad-dejta, u impatti trasformattivi fl-industriji kollha.

Kuntest tal-internet kwantiku

Filwaqt li l-Internet irrevoluzzjona s-soċjetà moderna, għadu mimli vulnerabbiltajiet tas-sigurtà li jipperikolaw l-ekosistemi diġitali u l-infrastruttura pubblika kritika. Biex jindirizzaw dawn in-nuqqasijiet, ir-riċerkaturi issa qed jinvestigaw il-possibilitajiet offruti minn Internet quantum, li jista 'jsir realtà aktar kmieni milli kien previst qabel.

Is-sistemi tal-kompjuter tradizzjonali jeżegwixxu struzzjonijiet skont bits (jew ċifri binarji) b'valur wieħed ta '0 jew 1. Il-bits huma wkoll l-iżgħar unità tad-dejta possibbli użata mill-kompjuters. Is-sistemi quantum ħadu l-eżekuzzjoni tal-istruzzjoni għal-livell li jmiss billi pproċessaw bits simili għal kompjuters tradizzjonali iżda wkoll użaw qubits, li jippermettulha tipproċessa 0s u 1s simultanjament. Dawn il-qubits jeżistu fi stati quantum fraġli, li kienu diffiċli biex jinżammu f'forma stabbli u joħolqu sfida għar-riċerkaturi tal-kompjuter quantum. 

Madankollu, fl-2021, riċerkaturi fil-konglomerat Ġappuniż Toshiba setgħu jistabbilizzaw l-ambjent ġewwa kejbils tal-fibra ottika aktar minn 600 kilometru billi bagħtu mewġ li jikkanċellaw il-ħsejjes 'l isfel mil-linji tal-fibra ottika. Fiċ-Ċina, ir-riċerkaturi qed jiżviluppaw metodu bbażat fuq is-satellita biex jiżviluppaw netwerk integrat ta 'komunikazzjoni kwantistika mill-ispazju għall-art li jifrex fuq 4,600 kilometru—l-akbar tat-tip tiegħu.

Dawn l-iżviluppi fetħu l-bieb għal kriptaġġ ibbażat fuq quantum f'internet quantum. Għaldaqstant, il-liġijiet tal-fiżika involuti ma 'Quantum Key Distribution (QKD) jagħmluhom impossibbli li jiġu hackjati, peress li kwalunkwe interazzjoni magħhom tibdel l-istati mħabbta tal-partiċelli involuti, u twissi lis-sistema li xi ħadd kien interaġixxa magħhom. It-tħabbil bi tliet direzzjonijiet intwera wkoll b'suċċess, li jippermetti lil tliet utenti jaqsmu informazzjoni sigrieta f'netwerk mill-qrib.

Impatt li jfixkel 

Il-komunikazzjoni kwantika għandha l-wegħda li tissalvagwardja l-aktar data kritika għall-gvernijiet u l-organizzazzjonijiet. Fis-sigurtà nazzjonali, din issir għodda indispensabbli, peress li tiżgura li l-informazzjoni klassifikata, il-komunikazzjonijiet militari u d-dejta tal-infrastruttura kritika jibqgħu sikuri mit-theddid ċibernetiku. Dan il-livell ogħla ta’ sigurtà joffri lqugħ kontra attakki potenzjali minn kompjuters quantum li jistgħu jikkompromettu sistemi kriptografiċi tradizzjonali.

Barra minn hekk, l-internet quantum jista’ jiffaċilita t-trasferiment ta’ ammonti vasti ta’ data fuq distanzi twal, u jipprometti titjib esponenzjali fil-veloċitajiet tal-ipproċessar tan-netwerk. Fis-settur tal-finanzi, il-kummerċ ta' frekwenza għolja u l-analiżi tas-suq f'ħin reali jistgħu jippermettu lin-negozjanti jieħdu deċiżjonijiet f'qasma ta' sekonda. Sadanittant, l-astronomi jistgħu jirċievu dejta f'ħin reali minn teleskopji madwar id-dinja, li jwassal għal fehim aktar profond tal-kożmo, filwaqt li l-fiżiċi tal-partiċelli jistgħu janalizzaw settijiet ta 'dejta massivi ġġenerati minn aċċeleraturi tal-partiċelli mingħajr dewmien, u jaċċelleraw il-pass tal-iskoperta xjentifika.

Madankollu, wieħed irid jikkunsidra wkoll l-isfidi potenzjali tas-sigurtà maħluqa minn apparat u netwerks quantum. Il-kompjuters quantum, bil-veloċitajiet tal-ipproċessar u l-qawwa komputazzjonali mhux imqabbla tagħhom, għandhom il-kapaċità li jkissru sistemi kriptografiċi tradizzjonali li jsostnu s-sigurtà tad-dinja diġitali tal-lum. Biex jindirizzaw dan, il-gvernijiet, l-organizzazzjonijiet u n-negozji jista 'jkollhom bżonn jinvestu fil-kriptografija post-quantum. It-tranżizzjoni għal encryption quantum-safe mhijiex ħidma sempliċi, peress li tinvolvi l-aġġornament tal-infrastruttura diġitali kollha.

Implikazzjonijiet tal-ipproċessar quantum fl-industrija tal-komunikazzjonijiet 

Implikazzjonijiet usa' ta' internet quantum li jsir disponibbli b'mod wiesa' jistgħu jinkludu:

• Gvernijiet u negozji li jinvestu sostanzjalment fl-iżvilupp u l-manutenzjoni ta’ netwerks u teknoloġiji quantum, li jeħtieġu riżorsi finanzjarji sinifikanti u ppjanar strateġiku.
• Il-pajsaġġ ġeopolitiku qed jinbidel waqt li n-nazzjonijiet jistinkaw biex jiżguraw l-infrastruttura quantum tal-Internet tagħhom stess, li jwassal għal kompetizzjoni u kooperazzjoni internazzjonali akbar fl-ispazju tat-teknoloġija quantum.
• Individwi u organizzazzjonijiet li jiksbu aċċess għal għodod ta' komunikazzjoni siguri ħafna u privati, li jippermettu skambji kunfidenzjali iżda wkoll iqajmu tħassib dwar l-użu ħażin potenzjali ta' teknoloġija bħal din għal skopijiet illeċiti.
• L-industrija tal-kura tas-saħħa li qed tesperjenza avvanzi fir-riċerka medika, l-iskoperta tad-droga, u l-mediċina personalizzata.
• Opportunitajiet ġodda ta’ xogħol f’oqsma relatati mat-teknoloġija kwantistika, li jmexxu d-domanda għal professjonisti tas-sengħa fil-komputazzjoni quantum, il-kriptografija, u s-sigurtà tan-netwerk.
• Ir-rekwiżiti tal-enerġija ta 'apparat u netwerks quantum li jaffettwaw il-konsum tal-elettriku, li jeħtieġu l-iżvilupp ta' teknoloġiji quantum effiċjenti fl-enerġija.
• Żieda fil-kooperazzjoni internazzjonali dwar ir-riċerka kwantistika u l-istandards li jiżguraw il-kompatibilità u s-sigurtà f'Internet quantum konness globalment.

Mistoqsijiet li għandek tikkunsidra

• Kif inkella taħseb li l-internet quantum u n-netwerks privati ​​tal-komunikazzjoni kwantistika se jibbenefikaw il-pubbliku? Jew l-industrija privata?
• Temmen li l-kompjuters klassiku, ibbażat fuq il-bits se jkompli jeżisti anke meta t-teknoloġiji bbażati fuq il-quantum jissostitwixxuh? Jew iż-żewġ metodi tal-kompjuters jeżistu f'ekwilibriju skont is-saħħiet u d-dgħufijiet tagħhom?